KFKI-74-86
SZABÓ В. SZABÓ P . P . MAKRA Z S . VAGVÖLGYI J . SOÓS J ,
A TLD-03 TERMOLUMINESZCENS DÓZISMÉRŐ KIÉRTÉKELŐ MŰSZER
eficxtn^axian S4cadem^of Sciences CENTRAL RESEARCH INSTITUTE FOR PHYSICS BUDAPEST
KFKI-74-86
A TLD-03 TERM0LUM1NESZCENS DÓZISMÉRŐ KIÉRTÉKELŐ MŰSZER Szabó Béla, Szabó Péter Pál, Makra Zsigmond Atomenergia-Kutatási Terület Központi Fizikai Kutató Intézet, Budapest VágvÖlgyi JenS Országos Mérésügyi Hivatal Soös János Budapesti Műszaki Egyetem
1974. november
KlVONA
T
T^rmol.i.-nir.cszcens dizismér3 kiértékelő műszert készttettünk. Л mii — szer fii' -si projra.T ia széles határok között változtatható, a termolumlncszcens ft'ryt érzékelő fotoelektronsokszorozó cserélhető, Így a berendezés al kalmas •>. ;yaKcr 1 íthjp, hasznait termoluniineszcens anyagok mérésére. A készü léket a lozimetrini kutatásokhoz és rutin ellenőrzési feladatokra használ juk. Alkalmazási példaként a LiF-por és a CaSO.:Dy-tefIon doziméterekkel kapott vredményeket ismertetjük.
ABSTRAC T ThermoIиMincscuiit l3obimeter Reader Туре ГЬР-ОЗ Л thermoluminescent dosimeter reader was developed. The hentin-j program of the reader can be chanqed in wide range, the photomultiplier tube is exchangeable. The reader Is suitable for measuring the dose, ab sorbed by different kind of thermoluminescent materials. The raader is used in the. iield of personal dosimetry and for research. Measurements with LiF powder and CaSO, :Dy-Tef J on discs are described here to illustrate the с-лр-v bility ot the leader.
1.
BEVEZETÉS
Az utóbbi két évtizedben a dozimetriai gyakorlatban az addig szinte egyeduralkodó fllmdézlamerolt mellett egyre elterjedtebben alkalmazzák a sziI&rdtest-d6zlsmér5ket, és ezek között la elaS helyet foglalnak el a termolumlneazcena dózismérSk /TU>/. Ezek azon alapulnak, hogy egyes anyagok, ha Ionizáló augárzáa hatásánál: taaszUk ki 6ket, a augárzáa dózisával arányos energiát tárolnak, melyet egy késSbbl felmelegítés alkalmával fényenergia formájában bocsátanak ki [l,2J . Az alábbiakban ismertetendő készüléket az Tnterkozmoaz mUszaki és tudományos kutatási együttműködés keretén belül fej lesztettük ki. A készülék különböző tlpusu termolumineszcens anyagok /LiF por, CaSOjtDy ás LiF teflon tabletták, BeO kerámia, üveg/ mérésére alkalmas.
2.
A KÉSZÜLÉK MŰKÖDÉSI ELVE
A készClék elvi vázlata az 1. ábrán látható. A TL mintát fUtStál melegíti fel beállítható fűtési program szerint. A fütStálhoz forrasztott hoelem érzékeli a tál hőmérsékletét. A program-egység állítja el5 a kivárt
АННОТАЦИЯ Измерительный vj:-лtotL...ivnfl_'i•:{•;«'тк'миносцен'.-ных
долнметров типа TLD-0 i
P a j p - i 6 o r a n npnr'inp <•; и'!М1>ия"1")й в широких пределах программой н а г р " Kii и cwiuii'gfü ф: Hv-f-íi <х на п р а к т и к е . Прибор п р и г о я « н к а к ялч Í; ; з и м е т р и ч е е к ч х исг'.'леломнии, т>ш и масооних контрольных и з м е р е н и й . При о г . ~ / у д е н и и , а к а ч с г в « » np«'-:-:p^ г г р и в и л ч т с ! р.-. ), чн^та тм и з м е р е н и й , проведеннмх д о э и метрами с nopí.):i"íoof/i j n u n ;.••[' и r . i ; ' , ; í i y , >ыч< ••••HH JM на тефноновые т а б л е т к и . :
г
r
,
1. ábra
A kieaülik
elvi
okzlata
3 - 2 -
4. fütésmód referenciajelet. A vezérl6 egység a program-egység által adott Jelet éa a hőelem jelét összehasonlítva vezérli a fÜtést. A termolumlneeacens min tából a melegítés hatására kilépő fény hőssttrő Üvegen keresztül Jut a fotoalaktronsokszorosőra. A fotoelektronsokszorotö árasát a konverter alakltja át digitális jelekké as időzítő egység Aragenerátora 100 kHz-es impultusalnak felhasználásával. Az Így kapott digitális Jeleket Összegzi a számláló. As integrátor analog kimenetére X-Y Íré csatlakoztathaté a klfatésl görbe fel vétele céljából. A kéesttlék digitális voltmérőjén e klváleeztott üzemmódnak megfelelően s nagyfeesültség, e mérési idő, illetve a tálka pillanatnyi hő mérséklete olvashat* la.
VEZÉRLŐ EGYSÉG
A vezérlő egység feladata a termolumineszcens anyag program szerin ti kifutásét biztosítani, valamint a konvertert az előre beállítható hőmér séklet értékeknél indítani ée leállítani. A vezérlő elvi kapcsolási vázlata a 3. ábrán látható. A hőelem termofeesültségét egy változtatható erősítésű műveleti erősítőre /E/ kapcsoljuk. Az erősítés változtatásával a T kifű tési véghőmérsékletet tudjuk beállítani. A hőelem felerősített jelét és a program-egység jelet hasonlítja össze a vezérlő egység komparátora /К./. На
A következőkben ismertetjük a készülék egységeit ée mükOdéetlket. Tirisztorokhoz
3.
FŰTfl EGYSÉG
A termolumineszcens anyagot a készülék kihúzható fém fUtőtálkéjáre helyesve lehet klfUtenl. A fűtés a tálon átfolyó árammal történik /2. ábra/. A fütőtál 0,3 mm vastag COM-5-ös rozsdamentes acéllemezből késsült, amely be a doziméterek számára kb. 1 mm mély bemélyedést készítettünk. A tál mé-
Konverterhez start-stop
tronszformotor
220 V
1. ábra
£»
t iriw torok
1 TL mintq
A vtnirlS
ggyeig
elvi
kapneolihui
rajza
а programjel nagyobb a hőelem felerősített jelénél, akkor a kompárátor vezér lő jelet ad a fütőtranszforrnátor primer körébe kapcsolt tirisztoroknak, és
^ l ? ^ J futától
o—
^vhÄetom \
^
vezérlő
ennek hatására az első hálózati nullátmenetnél megindul a fűtés. A kapcsoló tirisztorok 3/4 perlódusnyl ideig /15 msec/ kapnak vezérlést /az M monostabil multivibrator adja ezt az időt/, majd ha az áramerősség a tartó áramerősség
i
alá csökken, a tirisztorok önműködően kioltanak. Ha egy perlódusnyl fűtés
/
netkor ujabb fűtési ciklus indul.
< te rmosztót (80 X.. /
után még mindig a programjel a nagyobb, akkor a következő hálózati nullátme
Amikor a programjel eléri a T В. ábra
A kínztilik
ftitőrendeterirtek
elvi
rajba
lelő fessültségértekéket, akkor a K vibrator segítségével vezérlő
mérete 20 mm x 30 mm, ellenállása szobahőmérsékleten kb. 10 mO. A szükséges fűtőteljesítmény a maximális hőmérsékletnél, 400 °C-nál 150 W. A fütőtél a fütőtranazformátor szekunder körébe van kapcsolva, A transzformátor szekun der tekercse és a fütőtál árambevesetői 120 A-es áramerősségre vannak mére tezve. A fütőtál aljához keményforrasztással Nl-CrNl hőelemet rögzítettünk. A hőelem külső csatlakozási pontjait 80 °C-os termosztátban tartjuk. A transzformátort egy tlrlsztoros kapcsoló-áramkör kapcsolja a hálózatra a vezérlő egység segítségével.
2
e t a r t
ill. T
g t o p
hőmérsékletnek megfe
ill. Kj kompaátor az F bistabil multi
Jelet ad ki az integiátor felé. Ennek hatására
az integrátor csak az Így kijelölt hőmérséklettartományban fogja a fotoelekt ronsokszorotö áramát feldolgozni.
5.
PROGRAM-EGYSÉG A program-egység állítja elő a vezérlő egység számára a referencia
jelet. Egy tipikus kifűtési program idődiagramja látható a 4. ábrán. Az idö-
- 5 -
тга
4
-
fény detektálási tartomány
'max stop T
start
felfűtési »dó ( t t )
4. ábra
Kifütisi
hontartásí idó ( t i )
jel
t (sec)
idődiagramja
diagram három részből áll: lineáris felfütés, hőntartás, szabályozatlan /kö zel exponenciális/ hülés. Az ábrán látható paraméterek, amelyeket a TL anya gok tulajdonságait figyelembe véve kell beállítani, a kftvetkezök: a kifűtés véghőmérséklete, 70-400 °C között áUithatő be,
max t
x
a felfütés ideje, 20-120 sec között változtatható,
t
2
állandó / T
m a x
start
a
Itonve
»'ter működésének kezdeti hőfoka,
T
stop
a
k
v
n
e
r
t
e
r
I
az eíóiopon lévé keietószervek je e
/ hőfokon tartás ideje, 0-60 sec között változ-.athatő,
T
o
I
í.
ábra
Л pvogram-вдушвд elvi
vázlata
kikapcsolás! hőfoka. 6.
A program-egység elvi vázlata az 5. ábrán látható. A programjel linearis; fel fűtési és hőntartási szakaszát egy műveleti erősítőből és egy kondenzátorból álló integrátor biztosltja. Amikor л programjel első ахакавга alatt a befolyó l negativ áram hatására az A pont potenciálja eléri a Kj komparátor +5 vol tos billenés! szintjét, akkor a K. komparátor а В bistabil multivibrator se gítésével zárja a saját kapcsolóját és ezzel a bemenetét +5 volton tartja. Erről a bemenetről kapjuk a vezérlő egység számára a programjelet. A K^ kap csolásakor az I integrátor bementére ellentétes irányú, positiv áramot kap csolunk, aminek hatására az A pont a +5 voltos potenciálról a negativ pctend ál felé indul. A K komparátor egyik bementének a feszültségét az előlapon lévő t forgatógombbal állítjuk be. Amikor az A pont potenciálja eléri a t ~ vel beállított feszültséget, a K komparátor а В Ыstabilokon keresztül alap helyzetbe állítja vissza a program-egységet, és ezzel a fűtési ciklus vígét ér. Az előlapon lévő T és T kapcsolókkal lfshet beállítani azt, hogy a vezérlő egység a programlelnek mely szakaszán működtesse a készülék konuerteregységét. b e
FOTOELEKTRONSOKSZOROZÓ
A termolumineszcens anyag kifütése alkalmával keletkezett fényt egy fotoelektronsokszorozó érzékeli. A fotoelektronsokszorozó árama a töltés-ld5 konverterre kerül, mely a 100 kHz-es óragenerátor jeleinek felhasználásával analóg digital konverterként működik, ennek a jeleit összegzi a számláló. A TL dózismérő és a fotoelektroneokszorozó között egy hőszürő üveg helyezkedik el. A fotoelektroneokszorozó érzékenységének ellenőrzésére egy állandó inten zitású fényforrás szolgál, amely egy hosszú felezési idejű radioaktiv izotóp ból - C 1 /NaCl/ - és egy GOM gyártmányú plasztik szcintlllátorból áll [3] . 3 6
2
2
2
2
e f a r t
g t
A fotoelektronsokszorozó cserélhető, igy a különböző emissziós spekt rumú TL anyagokhoz a legmegfelelőbb epektrális érzékenységű fotoelektronsokszorozót választhatjuk ki. Három termolumineszcens anyag, a LiF [4], aCaS0 :Dy kJ és a szovjet Tb üveg C«3 emissziós-görbéjét, a K G - 1 hőszürő üveg áteresz tőképességét [7], valamint a 8-11 és 8-20 katódú fotoelektronsokszorozó spekt4
- 6 -
-
ralis érzékenységét [8J nutatja a 6. ábra a hullámhossz függvényében. A kí vánt nagy méréstartomány miatt a fotoelektronsokazorozó érzékenyeégét tág h.-tárok között kell változtatni, amit az 500-2000 V tartományban szabályoz ható nagyfeszültségű tápegység tesz lehetővé.
Szabályzó coyseg
7 -
Nagyfeszültségű egység
5-25 V
1
i
Ref.
7V
feszUttség «etszerezé, — « •
oszcillátor. tronszform
Er.
SZ4-&
L hdfok stobm'zótor 50O-200OV nogyfesz.iT beolito/ I
precíziós osztó
7. ábra
A nagyfeetülteigü
tápegyelg
elvi
vázlata
rés után jut a kimenetre, valamint egy precíziós osztóra a hibajelképzés és visszacsatolás számára. A tápegység stabilitása nagymértékben függ a 7 v-os referencia-feszültségforrás hőfokstabllitásától /a felhasznált 1.123 IC-nél 0,002»/°C/, ezért a refere
iafészültségét előállító elem egy hSfokstabili-
zált tokban került elhelyezésre, mely a környezet hőmérsékletingadozásához képest egy nagyságrenddel csökkenti a hőfokingadozást. éibt
A l i t , CaSO :Dy le egy e»ovjet gyártmányú Ti üveg emier,яг^'Ье epektruma, a KO-1 hoa?üvE üveg кьгтевяьВккревя&д? es kit fotoelektroneokezorozS kabhdjanak írzkkenybkge
8.
TŐLTÉS-ID6 KONVERTER A készülékben alkalmazott konverterrel szemben támasztott fő köve
telmény a linearitás, mintegy négy nagyságrendben változó bemenőáram-tartományban. Ezt a követelményt a 8. ábrán látható kapcsolással oldottuk meg [9|
Vezérlő
7.
NAGYFESZÜLTSÉGŰ TÁPEGYSÉG
IM
stopjele
M
A nagyfeszültségű tápegység tömbvázlata a 7. ábrán látható. A táp egység a szabályozó és a nagyfeszültségű egységből áll. A szabályozó egység ben található a 7 voltos referencia-feszültségforrás, a nagyfeszültség-beállitó potenciométer, a hibajelképző és erősítő fokozat. A hibajelnek megfele lően változik az erősitó fokozat kimeneti feszültsége 5 és 25 V között. Ez a feszültség szabályozza a nagyfeszültségű egység blocking oszcillátorának a működését. Az oszcillátor feltranszformált impulzusait egy feszültségkétszerező kapcsolásra juttatjuk. Az igy előállított nagyfeszültség megfelelő azfl-
Számláló egység Kapujához
8. ábra
A konverter
egyeég
elvi
vánlata
- > -
-в Аж М nwrőpontra folyik be a fotoelektronsokszorosó x árama. К mere« kezden tekor mini az M, mind az R ponc potenciálja zérue /es 1 kapcsoló nyitva van/. Az M mérőpont potenciálját a* E műveleti erősítő ártja nulla volton, igy &% 1 mérendő áram а С kondenzátort tölti és a R kimenet poteciálja mindaddig пб, amíg а К komparátor billenési szintjét el nem éri. Ekkor az I áramgenerá tor 1^ árama, amely ellentétes az I ~el, az M pontra jut ée az 1 áramerősség től függ5 t id5 alatt klsUti а С kondenzátort. Mivel a klsUtéa időtartama alatt a bemenet nincs rövidre zárva, Így nem vész el uefolyó töltés A kisü tési idS alatt egy 100 kHz-ев óragenerátort kapuzunk, amelynek az lmpaliusalt a számláló egység összegzi, igy a mérési ciklus végén az öaszea kisütési idő vel arSnyos számú impulzust карипк. Amíg az I befolyó áram erőssége kisebb a kisütő áram erősségénél - ez adja a konverter mérési tartományát -, a kon verter lineárisan működik. A kisütés befejezésekor a komparátor nyitja ar 1 kapcsolót és a lr-irt folyamat elölről kezdődik. Amennyiben a mérési ciklus végén az R pont potenciálja nem éri el a komparátor billenési szintjét, иду az I. kisütő ársatct а К komparátor a vezérlő egység stopjele hatisára Kap csolja rá az M pontra. így az R pont potenciálja ismét zérus lesz, és a kon denzátorban nem marad kiolvasatlan töltés. A konverternél sem a komparátor Dillenésl szint-bizonytalanságai, sem л С tárolókondenzátor kapacltásváltozásai nem befolyásolják a mérés pontosságát, csupán azt kell biztosítani, hogy az I befolyó ár-„-TI se a műveleti erősítőn, se az 1 k&pcsulón át ne sziva rt rogjon < '• , valsi, int hogy a kiolvasás után a tárolókondenzátorbnn ne maradjon
Elolop Digit, v.m
f
Nyomtotó stort
Mérés jelző lómoa • • M I
M
M
M
1
M
HÓlózoti kopcsoló
M
Tőrlés
töltés. A fotoelehtronsok2.orozó anödja és a Konverter bemenete Vözé kapcsolt
Hatlop
munkaellenállás segítségével az anódon az áramerősség pillanatnyi értékével arányos fes^Ulteég jelenik m«g a földpotenciálhoz képeat, ezt a jelet egy nagy bemenő ellenállású erősítővel felerősítjük, és igy az idő vagy a hőmérséklet f'Ujgvényóbcn X-V iróvsl felrajzoltatva ezt a jelet, kapjuk a TL íi-улд kifüté-
X Y Bi
bi görbéjét.
Nyomtató Í12Í1.lakozó 9.
Д
О О
Hálózati csatlakozó
о о -• ••-»» +л о о о о
SZAMLÁLÓ EGYSÉG Integrált áramköri elomexbői épített hstdekádos számláló egység
összegzi a töltés-idő konverter által kapuzott 100 kHz frekvenciájú óragene
У kimenet
rátor jeleit. A számlálóhoz egy illeszti áramkört épl' »ttunk, hogy az informá
Integrator linear itás
ció kinyomtatható legyen.
10.
nullázás
A MŰSZER MECHANIKUS f-EbéPITÉSE ;
A műszer rajza & 9. orár, lát'. . .5. Л fütőtál a f o g ^ t y u mögöt* he lyezkedik e l . A fogantyút kihúzva l * . / t a fUtőtéHn. a Tb dozimétert ráhelyezni és betolva feli'dter.i.
o. ibra
A kieuillik
«l8 ii
hátlapja
a
kezelBaaeevekkel
-lo
A fotoelektronsokszorozöhoz nitrogén gázt vezetünk, amely először
ft készülék. belső felépítése két rémire osztható. Jobb oldalon /szembei nézve/ az elektronlka kártyarendszer« van, két sorban. A kártyák a régeb
a fotoelektronsokezorozó terén, majd a TL dózismérő környezetén áramlik ke
bi TPA rendszerben alkalmazott 120 mn x 150 mm-esek.
resztül. Mivel a géz hőmérséklete megegyezik a környezet hőmérsékletével, az a fotoelektronsokszorozót a kOrnyezet hőmérsékletén tartja, másrészt sem
Bal oldalon található a fütőtálat és a fotoelektronsokszorozót tar talmazó mérőfej /lásd a 10. ábrát/. A mérőfej felépítése olyan, hogy mérés alatt ktlls6 fény nem juthat a fotoelektronsokssorozó terébe. A filtőtálhoz az
leges atomoszférát biztosit a TL minca számára, amivel az esetleges szennye zések oxidációját és igy az abból származó fényt /kemolumineszcenria/ küszö böljük ki.
áramhozzávezetée két pár berilllumbronx érintkezőn keresztül történik. A fel ső érintkezők rögzítettek és végeik kinyúlnak a fűtésrendszer házából. Ezek hez a végekhez csatlakozik a fUtőtranszformátor szekunder tekercse. Az alsó
11.
A KÉSZÜLÉK MŰSZAKI PARAMÉTERE!
érintkezőket rugó szorítja a felsőkhöz. Az alsó és felső érintkezők közé csú szik be a fUtőtál a méréskor. A fUtőtál közepéhez forrasztott hőelem kiveze tései a fütőtáltartó hosszanti furatán jutnak ki a mérőfejből.
A fUtési program paramétereit FelfUtésl véghőmérséklet
/T /l '/mt a x '
70 - 400
Felfűtési időtartam
/t /
20 - 120 sec + 2 %
Hőntartási Időtartam
/t /
m x v
x
0 -
2
Számláló start hőmérséklet
/T
Számláló stop hőmérséklet
/T
e t J
С + 5 %
60 sec + 2 %
, / T t
О - 400 "С + 5 I
/
О - 400 °С + 5 %
e t o p
A nagyfeszültségű tápegység parametereis Feszültségtartomány
500 - 2000 V
Terhelhetőség
2 mA
Stabilitás
0.005% / 8h
Hosszú idejű stabilitás
О.It / 1 hónap
Hőfokstabilitás
0.0005% /°C
Zaj /20O0 V-nál és 2 mA-es terhelésnél/
150 mV
Konvertert Linearitás /+ lt-on belül/
1 ПА - 10 pA
H5fokstabllitás
-0.03% /°C
Hosszú idejű stabilitás
1% / hónap
Analóg kimenet
0 - 10 V
Fotoelektronsokssorozó /általános használatra/
EMI 6094S
A készülékhez csatlakoztatható
VAG-24A tipusu nyomtató X-Y rajzoló
10, jbra
i
A mirSfej
műszaki
rajta
- 13 -
- 12 -
12.
Az azonos dózissal besugárzott LIF porokból kilépő fénymennyiség,
MÉRÉSI TAPASZTALATOK
azaz a TL jelzés függ a tömegtől és ez a tömegfüggés a 20 - 80 mg tartomány A 6. pontban leirt állandó Intenzitású fényforrással «érve a készü lék hosszú idejű stabilitásit, est + 3%-on belül állandónak találtuk 8 hóna pos) időtartamra vonatkoztatva. A készülék használhatóságára és alkalmazható ságára példaként a következőkben két TL anyaggal, L1F porral és CaSO.iDy tef lon tablettákkal" végzett méréseket mutatjuk be. Besugárzás előtt mindkét anyagot hőkeseltűk, a LiP-ot 400 °C-on egy óráig majd 80 °C-on 24 óráig tartottuk [lo], a CaSOjtDy-ot 300 °C-on hike tel tük egy órán keresztül. A besugárzásokat 15 Cl-s C o sugárforrással [ll] végeztüX, amelynek sugártere + 3% pontossággal ismert.
ban lineáris /12. ábra/. Az azonos dózissal besugárzott azonos tömegű LiF po rok jelzése nem külö:»130 (
— —
,
bözik egymástól job ban + 3 %-nál a ÍOO mR
TLD-ЮО LIF
i
feletti dózistartomány ban. Néhány jellemző
10R <60co)
dózisértékkel besugár
_: Ю0 -
zott LiF por TL jelzé
6 0
sét láthatjuk az I. táblázatban.
A LiF porok kiértékelésére a következő kifűtési módot választottuk: 280 °C-os maximális hőmérséklet, 30 sec-os kifűtési idő, hőntartás nélkül.
A LiF-ból
I 30
kilépő fénymennyiség
Basel a kifűtési móddal a LiF porokból a tárolt információ »7-98 %-át tudjuk
100 R-ig arányos a be
kiolvasni. A CaS0 iDy-tefIon tablettákat 325 °C-ra fűtjük fel 50 sec alatt 4
sugárzási dózissal.
és ezen a hőfokon tartjuk 14 sec-lg. A jobb hőátadás érdekében a CaSOjtDy-tef
100 R felett - az iro
Ion tablettákat egy kis leszorító segítségével szorítjuk a fűtőtálhoz. A két
dalmi adatokkal meg
TL anyag kifűtési görbéjét láthatjuk a 11. ábrán.
1 0 2 0 X 1 4 0 5 0 0 0 7 0 8 0 LiF por tömeg» (mg) 12.
1.0
ábra
A kibootatott
^mennyi tig flnymennyi tömetigitöl
függi»*
a
minta
egyezően (JL,2] - szupralinearitást tapasz taltunk. A legkisebb kimutatható dózis
/amit elsősorban a besugárzatlan kontrollminták szórása határoz meg/ LiF-al LIF
1
l
/
\
kb. 20 mR készülékünkön. Ml itt öt besugárzatlan TL minta egyszeres empirikus
CeS0 :Dy 4
szórását tekintettük a kimutathatóság határának.
* * |
4
уЛ
0.S
! л
329 M 300 t
a fütőtál közötti hőkontaktus rosszabb reprodukálhatóságának tulajdonítható,
— aoo'c ~~
\
A CaSOííDy-teflon esetében a mérési pontosság nem éri el a LiF-al megvalósítható mérési pontosságot, ez elsősorban a CaSO^s4-teflon tabletta és öt tablettát véve alapul a szórás + 6%-os. Másrészt viszont ennek az anyagnak a TL jelzése mintegy 30-szor nagyobb a LiF-nál, Így a legkisebb kimutatható
1
dózis ezzel az anyaggal kb. 1 mR. A CaSOjiDy-ból kilépő fénymennyiség több nagyságrenden belül arányos a besugárzási dózissal /lásd 13. ábra/. Hátránya s^S
i
_ J" * " ^
i *ÍL.—\
90
30
40
^«^
i
90
60
a LiF-al szemben, hogy maga* rendszámú elemekből épül fel és ezért kevésbé
^S
t (MC)
levegőekvivalens, mint a LiF [4.1. A LlF-ot elsősorban személyi dózismérőként, a CaS0 iDy-ot pedig kör 4
11.
ibra
A lif it CaSO.iDy termoluminettaene ximílie intenzitásra normalt not maxim
dititmirSk kifütiti
ашоgOrbijt
nyezetvédelmi méréseknél kívánjuk felhasználni, mert a személyi dozimetriában a mérendő minimális dózis 20-40 mR, de célszerű levegöekvivalens dózismérő ket használni, mlg ez utóbbi követelmény a környezetellenőrzésnél nem merül fel, de kis, 1-2 mfc-es dózisokat is ki kell tudni mutatni.
Teledyne Isotopes, USA gyártmánya
- 14 -
Beeugart&ti damit (Dl
Minta tömeg« (mg)
0.48 R
4.0 R
49. R
0 R (hittirmirim)
TL j«l,S» M (imp.)
15 -
Я (40 mg -га normáivá)
40.9 40.8 40.8 40.4 40.9
261 247 263 24« 260
40.8 40.7 40.8 40.6 40.6
220i 219« 2137 2176 2189
2148.
40.8 40.8 40.8 40.7 40.8
21623 21481 21884 21602 2129«
21'83.
40.9 40.8 40.8 40.9 40.4
зг 27 2» 2«
A bit
248.9
а
t
0.9%
A TLD-03 tipusu V molumlneszcens dózismérő kiértékelő műszer inté zetünkben több mint két éve, egy kissé módositott példánya pedig a Szovjet unióban, a moszkvai Orvosbiológiai Problémák Intézetében több mint egy éve Üzemel, s lehetSséget nyújt arra, hogy segítségével a korábban használt filmdozinetriánál pontosabb dózisméréseket végezhessünk mind a személyi dozimet riai gyakorlatban, mind pedig más, kutatási területeken.
imp/R
4S0
t 1%
433.4
t
4SI
0.8%
A készülékkel végzett mérések során szerzett tapasztalatok alapján ujabb TL dózismérő kiértékeld műszer fejlesztésén dolgozunt, amely az előző nél lényegesen kisebb lesz, valamint korszerűbb áramköri elemekkel és fejlet tebb technológiával készül.
.7
KÖSZÖNETNYILVANITAs t 23%
30.8
I. Táblámat por TL jmlmite
Köszönet illeti Frhér Istvánt, aki munkánkat végig nagy figyelemmel kísérte és segítette, Készáros Istvánt és Kosztolányi Ti ort a készülék mecha nikai terveinek elkészítéséért, Félszerfalvi Jánost /KLTE, Debrecen/ egyes optikai emissziós spektrumok méréséért, J. Akatovot és V. Arhangelszkijt, a moszkvai Orvosbiológiai Problémák Intézetének munkatársait érték is tanácsai kért, Szende Gabriellát a fényforrás elkészítéséért, továbbá Bér-' t Magdolnát a mérésekben nyújtott segítségéért.
tf
IRODALOM
e
[lj
I I i-
K>*
«,' И**«*/-)" *W'»
/ 3 . ábra
A Ca:W.:üy 1.: !!,:
jtlziae а ЬввидАгя&въ détíe függvinyében Nagyfeesülteig 77Й5 V. Beeugari&ei dézíe li-ben. tiagyfeezültekg 13Я& V., Beeug&rxíei • ií::ie mR-ben. t
K.K, Шварц, Э.А. Грант, Т.К. Меже, М.М. Грубее Термолюминесцентиая до зиметрия. Издательство "Зииатие" Рига 1968 И ' J.R. Cameron, N. Suntharalingam, G.N. Kenney: Thermolumineszcent Dosi metry. /The University of Wisconsin Press 1968/ [З] Fehér I. és Szende G.i magánközlés [_*2 Isotopes CON-RAOj Dosimeter Manual, Operation Instruction B5. [5] T. Yamaahita, N. Made, H. Onlshl and S. Kitamurai Calcium Sulfate Activated by Thulium or Dysprosium for Thermoluminescent Dosimetry. Health Physics 1971. 21, 295-300 И Félszerfalvl János» magánközlés И Färb und Pilterglaa für Wissenschaft und technlk. Auszug aus dem Katalog Nr. 365/1959. Janaer Glaswerk Schott und Gen., Mainz [8] EMI Photonultlpllar Tubas, PO01/fP70 [ej Soós Jánosi 155036 az. magyar szabadalom [IQ] J.R. Cameron, D. Zimmerman, G. Kenney, R. Buch, R. Bland and R. Grants Thermoluminescent Radiation Dosimetry utilizing LiF. Health Physics l M 4 10, 25-29 [llj Makra Zs. és Mészáros If Berendezés gammasugárnyalábok előállítására. KFKI Közlemények 1967, 15, 2, 105-121 r
Kiadja a Központi Fizikai Kutató Intézet Fele18a kiadói Szabó Ferenc igazgatóhelyettea S7akmai lektori Dame Sándor Példinyazámi 240 Törzaazámi 74-10.697 KéazUlt a KFKI aokazoroaitó Üzemében Budapeat, 1974. december hó
